Mapowanie ciepła maratonu za pomocą technologii NASA na Igrzyskach Olimpijskich w Paryżu

W ciągu ostatniego stulecia Paryż znacznie się ocieplił, co stwarza trudne warunki dla maratończyków olimpijskich w 2024 r.

Trasa charakteryzuje się trudnym terenem i zabytkami historycznymi, a sportowcy muszą także mierzyć się ze skutkami miejskich upałów, które dodatkowo pogarszają ograniczone przestrzenie zielone i gęsta architektura. Innowacyjne obrazowanie satelitarne usprawniło monitorowanie tych warunków, dostarczając kluczowych danych pomagających ograniczyć ryzyko związane z ciepłem dla konkurentów.

Zmiany klimatyczne i wyzwania olimpijskie

Odkąd sto lat temu Paryż był gospodarzem Igrzysk Olimpijskich, temperatura w mieście wzrosła o ok 3,1 stopnia Celsjusza (5,5 stopnia Fahrenheita). Gorące dni z maksymalną temperaturą powyżej 30°C (86°F) są obecnie prawie trzy razy częstsze niż w 1924 r.

Tego typu zmiany klimatyczne mogą stanowić problemy dla uczestników maratonu w 2024 r., którzy już teraz zmagają się z niezwykle pagórkowatym terenem, który niektórzy komentatorzy nazywają jednym z najbardziej „wyczerpujący” i „brutalny” Trasy olimpijskie, jakie kiedykolwiek wymyślono. 10 i 11 sierpnia biegacze musieli zmierzyć się z dwoma długimi i wymagającymi wzgórzami, pokonując 42-kilometrową trasę bogatą w zabytki i widoki na kultową architekturę.

Ekstremalne ciepło może pozować A szczególne ryzyko dla sportowców wytrzymałościowych startujących w imprezach plenerowych. Podczas Letnich Igrzysk Olimpijskich 2020 w Tokio: a Brytyjski biegacz upadł podczas biegu na 10 000 metrów w upalne i wilgotne dni, podobnie jak japoński sportowiec podczas 50-kilometrowego marszu wyścigowego. Na szczęście dla maratończyków startujących w Paryżu, fala upałów To powodował problemy w pierwszym tygodniu zawodów w większości ustąpiło. Najnowsze prognozy pogody sugerują, że temperatury utrzymają się poniżej 24°C (75°F) zarówno w maratonach mężczyzn, jak i kobiet.

Zaawansowane monitorowanie tras maratonów

Powyższa mapa przedstawia bazową perspektywę zmian środowiska termicznego na trasie maratonu w typowy letni dzień. To pokazuje temperatury powierzchni lądu (LST) obserwowane przez VIIRS (Visible Infrared Imaging Radiometer Suite) na pokładzie: NIEAA–NASA Satelita Suomi NPP o godzinie 13:40 czasu lokalnego 6 sierpnia 2024 r., w pogodny dzień, kiedy temperatura powietrza osiągnęła szczyt 28°C (82°F). Naukowcy z Laboratorium Napędów Odrzutowych NASA „zaostrzony” dane termiczne przy użyciu metod uczenia maszynowego i dane dotyczące odbicia powierzchni z Europejska Agencja Kosmicznasatelity Sentinel-2. Technika ta zwiększyła rozdzielczość danych, poprawiając ją z 375 metrów na piksel do około 20 metrów na piksel.

Cieplejsze temperatury powierzchni lądu pokazano na czerwono; chłodniejsze obszary wydają się niebieskie. Zwróć uwagę, jak parki i inna zielona infrastruktura – taka jak wysadzane drzewami aleje rozchodzące się promieniście od Łuk Triumfalny—są chłodniejsze niż obiekty takie jak budynki, drogi i parkingi. Tego typu przestrzenie miejskie są zazwyczaj zbudowane z materiałów charakteryzujących się wysoką wytrzymałością pojemność cieplna oraz pochłaniają i ponownie emitują ciepło słoneczne w większym stopniu niż żywe krajobrazy, takie jak drzewa, trawa i ogrody.

Efekt, tzw miejska wyspa ciepłamoże być szczególnie intensywny w Paryżu, częściowo dlatego, że miasto jest mniej zadrzewione niż wiele innych miast europejskich i obfituje w nie pokrycie dachowe cynkowe które są szczególnie podatne na nagrzewanie.

Zauważ, że mapa pokazuje temperatury powierzchni lądua nie temperatury powietrza. Wyspy ciepła są widoczne zarówno w przypadku temperatur powierzchni lądów, jak i danych dotyczących temperatury powietrza, chociaż różnice są zwykle bardziej widoczne w temperaturach powierzchni lądów. Kiedy zdjęcie wykonano 6 sierpnia, temperatura powierzchni lądu wahała się od najwyższych wartości 43°C (110°F) w pobliżu linii startu do najniższych 25°C (77°F) na obszarach gęsto zalesionych.

Miejskie ciepło i jego wpływ na wyniki sportowe

Ograniczone zadrzewienie w centrum Paryża jest widoczne na drugim zdjęciu (na górze strony), które zostało wykonane przez OLI-2 (Operational Land Imager-2) na satelicie Landsat 9. Cynkowe pokrycie dachu, które wydaje się szare, może szybować do temperatur 90°C (194°F) w gorące letnie dni.

Jedna analiza danych satelitarnych przeprowadzonych przez Europejską Agencję Środowiska wykazało, że zielona infrastruktura – miejskie lasy i parki – pokrywa zaledwie 26 procent Paryża, znacznie poniżej średniej wynoszącej 41 procent dla innych stolic europejskich. Takie dysproporcje mogą się kumulować. w niedawna analiza pod względem intensywności miejskich wysp ciepła dla 100 miast europejskich, Paryż znalazł się blisko szczytu.

Maraton olimpijski mężczyzn rozpocznie się 10 sierpnia o godzinie 8:00 czasu lokalnego, dzień przed maratonem kobiet. Wyścigi rozpoczną się na szerokich, brukowanych bulwarach w jednej z najgęstszych części Paryża, a zawodnicy będą mijać kilka kultowych zabytków miasta, w tym Hôtel de Ville, operę Palais Garnier, Place Vendôme, Luwr i Trocadéro.

Przystosowanie się do miejskich upałów podczas maratonów

Według Ariane Middel, klimatolog z Uniwersytetu w Arizonie i współautorka badania, ograniczona roślinność i gęsta zabudowa w tej części miasta podniosą temperaturę i spotęgują stres cieplny, jakiego doświadczają biegacze. badanie w którym szczegółowo opisano, jak różnice w mikroklimacie wpływają na stres cieplny u maratończyków podczas maratonu olimpijskiego w Tokio w 2020 roku. „Jednak wysokie budynki po obu stronach trasy i niektóre wysadzane drzewami ulice zapewnią biegaczom trochę cienia, co jest głównym czynnikiem zmniejszającym obciążenie cieplne organizmu w słoneczny dzień” – powiedziała. „Bieganie po trawie zamiast po chodniku nie zmniejszy obciążenia cieplnego organizmu w takim stopniu, jak bieganie w cieniu”.

Według Middela obciążenie cieplne biegaczy powinno nieco złagodnieć, gdy trasa będzie kontynuowana przez wysadzane drzewami bulwary wzdłuż Sekwany przez kilka kilometrów, a następnie spadnie jeszcze bardziej, gdy biegacze przejdą przez rzekę Las Fausses-Reposesdawny las królewski niedaleko Wersalu. Podobnie Bois de Meudon (zwany także Forét domaniale de Meudon), kolejny las w pobliżu Wersalu, powinien pomóc biegaczom ochłodzić się, gdy wracają do miejsca, w którym rozpoczął się wyścig, powiedziała.

Trasa odzwierciedla trasę 1789 Marsz Kobiet na Wersalkluczowy moment Rewolucji Francuskiej, kiedy tysiące kobiet i ich sojuszników maszerowało przez Paryż do Wersalu. Tam oblegli pałac i naciskali na króla Ludwika XVI, aby ratyfikował traktat Powszechna Deklaracja Praw Człowieka i Obywatela.

Nawet gdy temperatury w Paryżu i innych miejscach rosną, Middel wskazał na kilka sposobów, w jakie planiści wyścigów mogą złagodzić ryzyko ekstremalnych upałów: „Rozpocznij maraton wcześnie rano, aby skorzystać z chłodniejszych temperatur i większego cienia, zwiększ zadrzewienie wzdłuż tras i zainstaluj tymczasową osłonę przeciwsłoneczną struktury.”

Zdjęcia z Obserwatorium Ziemi NASA wykonane przez Wanmei Lianga i Michalę Garrison, wykorzystujące dane dotyczące temperatury powierzchni lądu VIIRS, trasę maratonu z Github i dane Landsat z US Geological Survey.